燃烧技术第三章

《燃烧技术第三章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、燃烧技术燃烧技术清华大学工程力学系钟北京课程内容目录第一章绪论第二章燃料及燃烧计算第三章气体燃料燃烧技术第四章液体燃料燃烧技术第五章固体燃料燃烧技术第六章燃烧污染和防治第七章燃烧试验和模化第三章气体燃料的燃烧性质本章主要内容：§3-1气体燃料燃烧特点§3-2气体燃料的预混燃烧§3-3气体燃料的扩散燃烧§3-1气体燃料燃烧特点气体燃料有：天然气、煤气（焦炉、高炉、发生炉等）、液化气等。一、优点二、缺点三、气体燃料的燃烧特点一、优点1、燃烧方法简单，易于实现自动化；2、点火、停炉操作简单，可以冷炉点火；3、燃烧温度打，容积热负荷高，可

2、以实现无焰燃烧；4、过量空气系数低，排烟损失少，无灰渣，利于环保；5，利用回收余热，预热燃料，降低能耗；6，适应各种加热工艺的要求，易于调节炉内温度，炉内气氛和火焰长度。二、缺点1、价格贵，储存和运输困难。2、泄漏会引起中毒。三、气体燃料的燃烧特点气体燃料燃烧一般包括三个基本过程：（1）燃料与空气混合（2）混合气体升温与着火（3）混合气体的燃烧根据燃料与空气的混合方式，燃烧可分为1、扩散燃烧2、预混燃烧返回1、扩散燃烧燃料和空气在入炉前不预先混合，分别送入炉膛，在炉内边混合，边燃烧，火焰很亮，有明显的轮廓。亦称“有焰燃烧”。扩散燃

3、烧方式的特点(1)、燃烧速度慢，火焰较长，燃烧速度取决于混合速度：(2)、要求较大，一般=1.15~1.25，以减少不完全燃烧损失。(3)、高温下重碳氢化合物易裂解，生成碳焦，造成不完全燃烧损失，碳焦使火焰黑度增大，辐射增强；扩散燃烧方式的特点(4)、无回火和爆炸危险，因此可预热燃料和空气到较高温度，利于提高炉温和节能。(5)、燃烧作需的空气由风机供给，不需要很高的气压力。(6)、烧咀能力大，结构紧凑，容易布置。返回2、预混燃烧燃料和空气在进入炉膛前，已在烧咀内均匀混合，燃烧时火焰透明，无明显轮廓，亦称“无焰燃烧”。预混燃烧方

4、式的特点1、燃烧速度快，火焰短，燃烧空间小，容积热负荷大，高温区集中，燃烧速度取决于化学法应速度(温度)2、燃烧所需的小，一般=1.05~1.1,燃烧温度高，排烟损失小。3、火焰黑度小，不发光，为蓝色透明体(燃料不分解，游离C少)，可人为地加入重油、煤粉、焦末、木炭粉等以形成发光火焰，增加火焰辐射能力。预混燃烧方式的特点4、由于燃烧前，燃料和空气预混，因此有回火的危险，应严格控制预热温度；5、对于喷射式烧咀，要求煤气有足够的压力，以免引起回火或因风量不足而出现燃烧不完全的现象。返回§3-2气体燃料的预混燃烧一、预混火焰的传播二

5、、预混火焰的稳定三、喷射式烧咀四、喷射式平焰烧咀五、助喷式烧咀一、预混火焰的传播预混气的燃烧状态可分为：缓燃和爆震。爆震波在混气中的传播是由于激波压缩使未燃混气温度升高而着火。爆震燃烧时，火焰传播速度极快(1000~3000m/s)，温度极高(可达6000K)，压力极大(可达20个大气压)，在工业燃烧设备中无法应用。一、预混火焰的传播正常火焰传播(即缓燃)是指可燃混气在着火浓度界限范围内，混气在某个局部被点燃后，火焰向混气的整个空间传播，在未然与已燃气体之间形成一个火焰面，该火焰的移动称为火焰的传播。正常的火焰传播速度：是指火焰面

6、相对于未然气体在法线方向上的移动速度。一、预混火焰的传播火焰传播速度与燃料种类，燃气与空气的比例，混气的压力和温度有关。湍流燃烧时，还与湍流参数(湍流强度，湍流尺度等)有关。火焰在管内传播时，还与管径大小有关：管径越小，火焰传播速度越慢(冷却效应使混气温度降低，化学反应速度减慢)，当管径减小到某一数值时，火焰不能继续燃烧，这一直径称为火焰传播的临界直径，有称熄火直径。一、预混火焰的传播烟气取样分析时，取样管的直径应小于熄火直径，以免烟气中的可燃成分在取样管中继续燃烧，看取样管直径较大，因采用水冷却措施。返回火焰传播速度二、预混火焰

7、的稳定脱火(熄火)：预混可燃气燃烧时，如果火焰传播速度小于气流在火焰面法向分速，则火焰将脱离喷咀而熄火(脱火)。回火：如果可燃混气在火焰面法线方向的气流分速小于火焰传播速度，则火焰缩进燃烧器内部，出现回火。在燃烧过程中，上述两种情况都不允许产生，回火会产生爆炸。二、预混火焰的稳定熄火现象在预混和扩散火焰中均可能出现，而回火只可能出现于预混火焰中。如何防止回火和脱火呢？1、防止回火的措施2、防止脱火的措施1、防止回火的措施(1)在燃烧器出口加收缩段，使气流均匀；使喷口表面光滑，清扫喷口表面的结焦或积碳使流速大于火焰传播速度。(2)燃

8、烧器喷口按最小负荷设计(对应的流速最小)，喷口截面设计成可调节的。(3)冷却燃烧器头部以降低火焰传播速度。(4)用若干个小口径燃烧器代替大型燃烧器，因为大口径燃烧器稳定性好，回火可能性小2、防止脱火的措施关键：在燃烧器出口附近有低速区或有稳定的点火